【摘 要】
:
蛋白质结构预测(Protein Structure Prediction,PSP)是生物信息学中重要的研究课题。从头预测法是一种常见的用于PSP的计算方法。它主要根据蛋白质的天然构象处于自由能最低状
论文部分内容阅读
蛋白质结构预测(Protein Structure Prediction,PSP)是生物信息学中重要的研究课题。从头预测法是一种常见的用于PSP的计算方法。它主要根据蛋白质的天然构象处于自由能最低状态的理论,抽象出蛋白质结构模型,直接根据蛋白质的氨基酸序列求解出蛋白质结构。本文将依据从头预测法,采用广泛被使用的AB非格点模型来预测蛋白质的二维结构。 基于AB非格点模型的PSP问题实际上就是求解对应能量函数极小值的过程,属于函数优化范畴。不同的是,PSP模型对应的能量函数具有大量的局部极小值和很高的计算复杂性,对寻优算法的性能要求较高。使用不同采样策略的多agent模拟退火(Multi-agent Simulated Annealing,MSA)算法克服了经典模拟退火算法收敛速度慢的缺点,能够有效地提升模拟退火算法的性能。本文借鉴了MSA的改进思路,将教与学优化算法中“Learner Phase”用到的变异方式作为MSA的采样策略,得到了基于教与学优化算法的MSA(MSATLBO)算法。本文在13个标准测试函数、4条人工系列和4条真实系列上对MSA算法的不同采样方式进行了比较,结果表明,尽管没有一种采样方式在所有问题上都优于其他方式,但对PSP问题,基于粒子群优化算法的采样方式整体性能最佳。 考虑到MSA在求解PSP问题时需要消耗大量的计算时间,本文使用CUDA编程模型在GPU上实现了MSA(CUMSA),比较了两种并行方式对应的性能差异,同时讨论了Agent个数与迭代次数,对CUMSA的性能影响,实验证明,通过GPU加速的MSA能够大量地减少算法的执行时间。值得注意的是,应该根据GPU的硬件特征合理的分配Agent个数,以平衡CUMSA的求解精度和速度。
其他文献
据报道,当今全球酸性土壤分别占可耕地和不可耕地的40%和70%,我国南方的酸性土壤面积占全国土地面积的21%。苜蓿是世界公认的高产优质豆科牧草,享有“牧草之王”的美誉。随着我国畜牧业和饲料工业的发展,苜蓿需求将不断扩大。我国南方的酸性土壤将可能被用于苜蓿栽培。然而目前推广的苜蓿品种在酸性土壤中生长不良。百脉根可以在酸性土壤中正常生长,被称为“瘠地苜蓿”。生物技术的发展使得通过苜蓿、百脉根原生质体融
英语阅读绘本,给学生提供了完整的英语语境,使得可以激发学生对英语学习的兴趣,提高英语素养,并且可以帮助学生养成良好的英语阅读习惯,本文从英语从绘本的产生,来分析对于小
随着新课程理念的不断深入,高中英语教学也在慢慢的发生着变化.传统的英语课堂总是用一本书,一支粉笔,一张嘴,一块黑板在课堂上一遍一遍的教学.这种传统的教学方式早已不能够
H.264视频编码标准是由ITU-T视频编码专家组和ISO/IEC专家组联合制定的一种具有很高数据压缩比率的新一代视频压缩编码标准。H.264高效的压缩比是以提高算法复杂度为代价的,具
课外阅读与作文教学是相辅相成、相互促进的关系.课外阅读,顾名思义,就是在语文课堂以外开展的阅读活动,因其在阅读时间上不受限制、阅读地点可以自由选择、阅读内容更加广泛
血管新生与一些病理过程密切相关,其中肿瘤的生长和转移完全依赖于血管的新生。血管基膜的成分参与调节血管的新生。Tumstatin(胶原Ⅳ α3链的非胶原区域1)是一种内源性血管
作为第三代无线通信标准之一,我国的TD-SCDMA技术通过一系列标准化和新技术特性引入工作,已经成为了一种被国际社会广泛认可的通信标准。与此同时,随着政府、运营商和通信设备厂
随着近年来互联网技术的高速发展,网络信息技术不断地渗透到教育领域中来,一种新的教学模式逐渐在教学生活中蔓延开来,微视频的出现,给当前的教育事业发展带来了新的可能,从
分层教学的有效开展和实施,对于学生来说,是最具新意的,也是最具活力的.作为高中数学教师要分析不同的教学内容,恰当地组织分层教学,把学生按照不同的层次进行安排,充分顾及